PÉRDIDA DE PESO EN EL DURAZNO EN LA ETAPA DE ESCALDADO PARA LA ELABORACIÓN DE CONSERVAS DE DURAZNOS EN ALMÍBAR
ÍNDICE INTRODUCCION…………………………………………... ...………………..3
1. PLANTEAMIENTO DEL TEMA........................................................4 1.1 Identificación del tema ……………………………… .………..….……..4 1.2 Objetivo general …………………………………………… ..…….……..5 1.3Objetivos específicos …………………………………………… ..…..….5 1.4 Justificación ………………………………… .………………….… ..…...5 2. MARCO TEORICO………………………………………………… ....…...6
2.1 Definición de escaldado ……………………….…………….………….6 2.2 Objetivos del escaldado …………………………… ..…………….…..6
2.3 Sistemas enzimáticos aso ciados al proceso de escaldado…... .....8 2.4 Tiempos de escaldado …………………………………………… ..……8 2.5 Escaldado ordinario ……………………………………… ...……….….8
2.6 Escaldado TB –TL …………………………………………………… ....9 2.7 Factores que afectan el proceso de escaldado ……………...………9 2.7.1 Contenido de Calcio y Magnesio en el agua ………..…….….…..9 2.8 Descripción del proceso …………………………… ..………….…..…10
2.9 Flujo grama para la elaboración de conserva de durazno en almíbar ………………………………………….…… ...…..12 2.10 Explicación con fundamento técnico y científico para controlar las variables que afectan la pérdida de peso en el escaldado ……………………………..….……….….13 3. RESULTADOS Y CONCLUCIONES…………………….……..…….14 4. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ………………...………..… .…...15 2
INTRODUCCIÓN. El durazno en almíbar necesariamente requiere de una etapa de escaldado durante su procesamiento, siendo una etapa crítica para la optimización de la calidad nutricional y sensorial del producto. El escaldado es un tratamiento térmico corto, que se aplica a los productos vegetales antes de realizar un tratamiento de conservación que puede ser la congelación, enlatado o deshidratación. Existen distintas técnicas de escaldado, con agua o vapor y cada producto requiere un tratamiento bajo condiciones específicas. El objetivo principal es identificar las variables que deben controlar en el proceso de escaldado y determinar los factores que afectan al durazno en el proceso de tratamiento térmico. El escaldado es una de las operaciones que demandan un mayor consumo de agua y energía produciendo un mayor volumen de efluentes, y un mayor costo e impacto ambiental. Además, la aplicación de este tratamiento térmico sin un adecuado control puede ocasionar problemas relacionados con la calidad del producto como perdida de componentes orgánicos y la calidad sensorial como el color, textura, sabor y calidad nutritiva.
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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA El proceso de escaldado conlleva una pérdida de nutrientes termolábiles, generalmente pequeña y de materiales hidrosolubles. Las pérdidas de ácido ascórbico suelen ser apreciables (5-50%), más con el escaldado en agua que en vapor. Igualmente existe, por el mismo concepto, una pérdida de la materia seca original (3-9%), la cual se incrementa al cortar o reducir el tamaño de partículas de productos a ser escaldados (8-26%); al igual que en el caso anterior, el escaldado con vapor reduce estas pérdidas. Entre los compuestos hidrosolubles que más tienden a perderse en el proceso están los azucares, las sales minerales, las proteínas y vitaminas hidrosolubles. Al disminuir la temperatura de escaldado se tienden a reducir las pérdidas por lixiviación. El proceso también induce una pérdida de humedad del producto y por ende pérdida de peso y de rendimiento en el proceso. Las pérdidas de peso oscilan usualmente entre 0.2 y 5 %.
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1.2 OBJETIVO GENERAL -
Conocer cómo controlar la pérdida de peso en el proceso de escaldado de duraznos para la elaboración de conservas de duraznos en almíbar.
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS -
Conocer las variables que se deben controlar en el proceso de escaldado para la elaboración de conservas de duraznos en almíbar.
-
Determinar los factores que afectan a las variables que controlan el escaldado de duraznos.
1.4 JUSTIFICACIÓN Básicamente el escaldado convencional consiste en sumergir una determinada cantidad de un producto vegetal, en agua caliente (70 ─ 100 ºC) contenida en el aparato escaldador. Este es un proceso transiente en el cual los vegetales son expuestos a una fuente de calor húmedo por unos pocos minutos. El objetivo de esta operación es inactivar las enzimas naturales contenidas en los vegetales, responsables de alteraciones y perjuicio de las características sensoriales del producto durante el almacenamiento. Una vez concluido el escaldado el producto exhibe una temperatura alta (50 –80 ºC), constituyendo una fase crítica para la calidad del producto ya que se producen acusadas modificaciones del color, grandes pérdidas del contenido vitamínico y empeoramiento del aroma. Por esta razón una operación anexa e inmediata al escaldadores el hidro-enfriado cuyo objetivo fundamental es disminuir la temperatura del producto por debajo de la del medio ambiente. Esto se logra mediante un enfriamiento rápido con agua a baja temperatura (2 ─ 10 ºC).Como en todo orden de cosas este proceso no está ajeno a dificultades e inconvenientes que resultan de su operación. Así la exposición del vegetal al agua caliente y luego al agua fría produce un "lavado" de sólidos solubles (azúcares, ácidos orgánicos, pigmentos, minerales, etc.) desde el vegetal al fluido. Esto genera una disminución del valor nutritivo del producto por la pérdida de nutrientes; una pérdida económica a la industria, debido a que el producto final tendría menos masa por unidad de volumen; y, problemas de contaminación al 5
medio ambiente, puesto que se elevará la carga orgánica de los efluentes de la planta procesadora.
2. MARCO TEORICO 2.1
DEFINICIÓN DE ESCALDADO.
El escaldado es un tratamiento térmico corto que involucra la exposición de los tejidos vegetales a alguna forma de calor, usualmente por exposición a vapor o agua caliente por un tiempo predeterminado a una temperatura específica. El propósito del escaldado es preparar a los productos vegetales para la siguiente etapa de los procesos de congelación, deshidratación y elaboración de conservas. Este proceso consiste en elevar la temperatura de la materia prima, exponiéndola a un medio calórico húmedo (generalmente entre 70ºC - 100ºC), mantener dicha temperatura por un tiempo determinado y luego enfriar el producto rápidamente a una temperatura cercana a la ambiental (FELLOWS, 1988; ACHONDO, 1991), para así evitar que el producto alcance la precocción y en algunos casos la cocción.
2.2
OBJETIVOS DEL ESCALDADO
-
Limpieza del producto
-
Inhibir las reacciones enzimáticas indeseables, por destrucción térmica de las
enzimas responsables presentes en los vegetales que en otro caso darían lugar a aromas, sabores o coloraciones extrañas y causarían la pérdida de vitamina C; provocando un efecto adverso en la calidad y valor nutritivo del producto. -
Posibilitar un mejor aprovechamiento de los recipientes al disminuir el tamaño de
la materia prima como consecuencia de la coagulación forzada de las proteínas y contracción por la liberación de agua -
Expulsar los gases (aire) ocluidos en los espacios intercelulares de las hortalizas
evitando por lo tanto, el aumento de la presión desarrollada en las conservas durante el procesamiento debido a la expansión de los gases presentes es decir se previene la reducción del vacío.
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-
Mejorar el sabor (LUND, 1977; HERSOM y HULLAND, 1984) y estabilizar el color verde de los vegetales por activación de las clorofilas en sus respectivos clorofílicos (FENNEMA, 1993).
-
Reducir la carga microbiana viable, ya sean células vegetativas, levaduras y/o hongos (POULSEN, 1986; BARRET y THEERAKULRAIT, 1995).
-
Incremento de textura en algunas verduras, atribuido a la activación de la pectinmetil-esterasa, que cataliza la conversión de la pectina en ácidos pectínicos de naturaleza iónica, que facilita su interacción con iones bivalentes como el calcio, que aumenta la rigidez de las estructuras (FENNEMA, 1993).
-
Disminución del tiempo de cocimiento del producto final (POULSEN, 1986)
Otros efectos del escaldado considerados positivos son la reducción de posibles residuos químicos, lixiviación de sustancias naturales indeseables de algunas hortalizas, como nitratos, nitritos y oxalatos solubles de zanahoria y espinacas, rutina coloreada del espárrago, compuestos indeseables de las brasicas entre otras. Muchos vegetales congelados, así como los deshidratados y enlatados, requieren del escaldado si han de ser almacenados por periodos de tiempo prolongados. Con el tiempo, los vegetales sin escaldar gradualmente llegan a ser más fibrosos, menos dulces e insípidos y sin sabor ni aroma atractivos; cualidades que siguen deteriorándose, perdiendo, en muchos casos, la
frescura después de 6 meses.
Después de un año o más el sabor y el aroma Ilegan a ser desagradables al cocerlos, con una pronunciada cualidad similar al heno. El sobre escaldado produce una excesiva lixiviación de minerales, pigmentos, vitaminas, pérdida de sabor y valor nutricional. Por ejemplo, en el caso de guisantes (arvejas), la pérdida de nutrientes es proporcional al área superficial del producto (Selman et al., citado por SHAMS y THOMPSON, 1987). Por otro lado, después de almacenar por 4 meses los vegetales sub-escaldados comienzan a desarrollar un sabor similar al heno; mientras que los vegetales sobreescaldados presentan deficiencias en el sabor (WOODROOF, 1988).
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2.3 SISTEMAS ENZIMÁTICOS ASOCIADOS AL PROCESO DE ESCALDADO. La eficacia del proceso
de escaldado es determinada experimentalmente por la
desactivación parcial o total de las enzimas peroxidasa, catalasa, lipoxigenasa y/o polifenoloxidasa. De éstas, la catalasa y la peroxidasa son las más termoresistentes y habitualmente son utilizadas como indicadores de la eficiencia del escaldado
2.4 TIEMPOS DE ESCALDADO. Desde el punto de vista ingenieril el tiempo de escaldado e hidro-enfriado como proceso global representa el tiempo de residencia del producto en el aparato escaldador/hidroenfriador y éste depende de los siguientes parámetros: -
Temperatura del baño de escaldado e hidro-enfriado.
-
Coeficiente convectivo de transferencia de calor (h).
-
Temperatura inicial y final del producto.
-
Tamaño y geometría del producto.
-
Propiedades termo-físicas del producto, tales como, calor específico, conductividad térmica y densidad.
-
Método de calentamiento (baño de inmersión, fluido pasando a través del producto o viceversa).
Desde el punto de vista tecnológico, el tiempo de proceso dependerá de la actividad enzimática de la materia prima, de su estructura histológica, que determina la capacidad de transmisión del calor de los tejidos, y de la resistencia específica frente a la acción de temperaturas elevadas (WOODROOF, 1988). Para calcular los tiempos de escaldado e hidro-enfriado se emplea la teoría de transferencia de calor en estado transiente por conducción sujeto a condiciones límites convectivas. El problema es enfocado a buscar el tiempo necesario para que el centro del producto alcance la temperatura de desactivación enzimática generalmente de las más termo-resistentes (catalasa, peroxidasa).
2.5
ESCALDADO ORDINARIO
El escaldado ordinario es una operación unitaria en el procesamiento de vegetales que consiste básicamente en la inmersión del vegetal en agua a temperatura de ebullición, 8
durante un tiempo breve con el fin de inactivar enzimas indeseables. Este tratamiento incrementa la estabilidad de los vegetales durante largos periodos de almacenamiento, cuando se congelan o se someten a otros procesos. El tiempo de escaldado a temperaturas de ebullición se establece de acuerdo con la estabilidad térmica de la enzima que se desea inactivar y el efecto que el calor ejerce sobre la textura del vegetal. El calor aplicado durante el escaldado ordinario, generalmente ocasiona un ablandamiento de los tejido, Monzini et
al .
Y Brown demostraron estas alteraciones
(ablandamiento) en la calidad de los vegetales, mediante técnicas histológicas. Además, el efecto del calor durante el escaldado, permite que exista una filtración de micronutrientes por solubilizacion, remoción de aire y alteraciones en el color del producto terminado. Para disminuir los efectos negativos de este tratamiento se ha modificado las técnicas de escaldado. En pruebas de resistencia al corte en rebanadas de papa se ha demostrado que esta es mayor cuando la temperatura de escaldado se disminuye.
2.6
ESCALDADO TB-TL: el escaldado TB-TL, considerado como un escaldado no
ordinario consiste básicamente en la inmersión del vegetal en agua a temperaturas menores a las de ebullición, durante un tiempo mayor al empleado en un escaldado ordinario. Durante este pre tratamiento se produce una menor solubilizacion de las sustancias pecticas, obteniéndose tejidos más firmes en el producto final.
2.7 FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO DE ESCALDADO 2.7.1 CONTENIDO DE CALCIO Y MAGNESIO EN EL AGUA Los iones de calcio y de magnesio presentes en el agua tienen la propiedad de reaccionar con los compuestos pépticos que constituyen las paredes celulares de los vegetales. En la práctica producen un reforzamiento de las estructuras de las hortalizas y un endurecimiento del producto. También en la práctica las hortalizas escaldadas con aguas duras son más compactas y las leguminosas pierden menos su almidón en el líquido de gobierno (dando así líquidos de gobiernos menos turbios).Una agua muy dura puede producir una excesiva consistencia de la hortaliza. La adición de las sales de calcio permitida por la reglamentación puede ser necesaria para mantener una textura optima (Thrilly y Marcel, 2002).El escaldado ocasiona la 9
disolución de elementos solubles (azucares, nitratos y vitaminas), estas pérdidas dependen mucho del fluido utilizado (agua, vapor), de la temperatura y tiempo de escaldado y de la carga orgánica del fluido. Un agua con poca carga al principio de la fabricación da lugar a una disolución baja. Esta aumenta con la presión osmótica debida a la carga orgánica. (Thrilly y Marcel, 2002).
2.8 DESCRIPCION DEL PROCESO
RECEPCION: El durazno se recibe en las jabas o cajas en que fueron transportadas del campo de producción.
INSPECCION Y SELECCIÓN: Se analiza la materia prima recibida y se elige únicamente aquélla
que haya alcanzado la madurez
fisiológica y que no
presente daños mecánicos, debe tener de preferencia un tamaño uniforme. Se debe eliminar los frutos que presenten magulladuras, color oscuro u otro tipo de deterioro. Además, se deben de desechar los duraznos que presenten daños por hongos.
LAVADO: Se deben sumergir los frutos en agua para realizar el lavado y eliminar el polvo, la tierra y restos de plaguicidas e insecticidas, además de las posibles hojas que pudiera transportar.
MONDADO: El mondado es un proceso químico que consiste en eliminar la superficie del fruto es equivalente al pelado del fruto, pero con el uso de temperatura y una sustancia química, como es la sosa cáustica a baja concertación. Para realizar el mondado debe prepararse una solución de sosa al 1% (es decir, si se tienen 50 litros de agua, agregar 500 gramos de sosa). Esta solución se pone a calentar hasta alcanzar la ebullición. Cuando esté en ebullición plena, se agregan los duraznos durante dos o tres minutos para que se desprenda la capa superficial. Se debe tener mucha precaución en este paso,
al momento de agregar los duraznos a la solución, no se debe acercar mucho a la olla o marmita, evítese el contacto del líquido con la piel, ya que causa quemaduras; se recomienda usar lentes y guantes.
LAVADO Y ENJUAGUE: Después del mondado, necesariamente debe realizarse un lavado de
los frutos con varios enjuagues para desprender 10
totalmente la capa, y evitar que queden restos de la sosa en el producto, ya que éste es un producto peligroso. Se recomienda en el mondado, utilizar colador para poner el durazno en la solución, para que se facilite posteriormente el lavado y enjuague.
ESCALDADO: el escaldado es un tratamiento térmico que se realiza sumergiendo los duraznos en agua a temperatura de 80°C durante 3 minutos con la finalidad de inactivar enzimas y eliminar la carga bacteriana presente en la superficie de los duraznos.
PREPARACION DEL ALMIBAR: El almíbar o jarabe debe tener alrededor de 25 a 30 grados Brix, es decir, porcentaje de azúcares, para lo cual se debe pesar y preparar los siguientes ingredientes si se tienen 15 litros de agua, agregar 5 kilogramos de azúcar. Por cada kilogramo de azúcar, se agrega un gramo de ácido cítrico. . Utilizar benzoato de sodio como conservador en proporción de medio gramo por kilogramo de azúcar utilizado en el jarabe. Se mezclan primeramente el azúcar con el ácido cítrico, y se ponen en el agua a calentar hasta llegar a ebullición. Cuando se logre la ebullición plena, se agrega el conservador. Una vez que se tiene el jarabe se agregan los duraznos previamente enjuagados después de haberse puesto en la solución cítrica, y se deja en ebullición la mezcla durante 10 minutos para lograr la concentración deseada del almíbar.
ENVASADO: Los duraznos en almíbar se ponen en el recipiente donde se va a envasar. Primeramente se ponen los duraznos y después se cubren con el almíbar a alta temperatura. Para eliminar las burbujas de aire, se debe estar agitando el recipiente, mientras se agrega el almíbar. El recipiente se tapa para evitar la contaminación con polvo, suciedad, microorganismos u otro material extraño.
ALMACENAMIENTO: Durante el almacenamiento se efectúa un intercambio hacia la fruta, y sustancias aromáticas hacia el jarabe, de tal manera que si se consume el durazno en almíbar recién hecho, éste no tendrá un sabor óptimo, pero después de una semana, el producto estará equilibrado y listo para consumirse.
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2.9 FLUJOGRAMA PARA LA ELABORACION DE CONSERVA DE DURAZNO EN ALMIBAR
RECEPCIONADO
INSPECCIONADO Y
LAVADO
MONDADO
SOSA 1%
LAVADO Y ENJUAGADO
ESCALDADO
Tº= 80ºC t = 3 min
PREPARACION DEL ALMIBAR
25 – 30 º Brix
ENVASADO
Tº= 85ºC
ALMACENADO
Tº= 25ºC
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2.10 FUNDAMENTO TECNICO Y CIENTIFICO
PARA CONTROLAR LAS
VARIABLES QUE AFECTAN LA PERDIDA DE PESO EN EL ESCALDADO Para controlar las variables que afectan el proceso de escaldado (temperatura y tiempo) respecto a la pérdida de peso de los duraznos se tiene que aumentar el tiempo de exposición con el agua de escaldado a una temperatura relativamente menor para que haya poca solubilizacion de sustancias que influyen en la disminución de peso de los duraznos, sin embargo a pesar de trabajar a una temperatura relativamente menor y tiempos largos de exposición se puede provocar daños en el tejido superficial de los duraznos, por tal razón en este proceso se debe sustituir al agua de escaldado por una solución con sales de calcio o magnesio, tal como lo indica la literatura especializada en el tema. De lo mencionado anteriormente para controlar esta operación se debe establecer experimentalmente para nuestro proceso los valores de temperatura y tiempo optimo de escaldado, y al agua de escaldado la adición de sales de calcio o magnesio.
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3. RESULTADOS Y CONCLUSIONES. RESULTADOS Normalmente para inactivar las enzimas del durazno se escaldan utilizando una temperatura de 100ºC y un tiempo de 1-2 minutos, el escaldado en nuestro proceso se trabajo con valores de temperatura y tiempo de 80ºC y 3 minutos respectivamente la cual tuvo distintos efectos sobre los duraznos, la cantidad de calor que el alimento recibe durante el escaldado altera inevitablemente su valor nutritivo, sus características organolépticas y la pérdida de peso por unidad de volumen, por lo general la combinación de tiempo y temperatura utilizada para el escaldado se establece como solución de compromiso, reduciendo al mínimo las pérdidas de compuestos volátiles responsables del favor y compuestos nutricionales se asegure la adecuada inactivación del producto sin reblandecer excesivamente el producto. El tiempo de escaldado es crucial y depende del vegetal y del tamaño en que fue trozado, tan pronto se termina el escaldado se debe enfriar rápidamente el alimento para detener la cocción para ello se sumerge los vegetales en un baño de agua a temperaturas que estén entre 2 y 10ºC, el enfriado demoro aproximadamente el mismo tiempo que es escaldado.
Se escaldaron los duraznos sumergiéndolos en soluciones de calcio y magnesio para así garantizar la textura óptima de la materia prima
CONCLUSIONES Para controlar la pérdida de peso en el escaldado de los duraznos al elaborar una
conserva
de
duraznos
en
almíbar
es
necesario
establecer
experimentalmente valores óptimos de tiempo y temperatura (variables de control), para lo cual la literatura recomienda que a temperaturas bajas y tiempos largos los resultados en relación a la pérdida de peso en la materia prima no van a ser significativos.
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4. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
BARREIRO JOSÉ A. Y ALEIDA J. SANDOVAL B. Operaciones de
conservación de alimentos por bajas temperaturas. Caracas. Editorial Equinoccio. Primera edición. 2006.
CLUB ENSAYOS. Escaldado, método convencional de conservación
de alimentos. Disponible en: http://clubensayos.com/imprimir/Escaldado-Metodo-Convencional-DeConservacion/7150.html .artículo web. Consultada el 15 de noviembre del 2013.
SOCIEDAD QUIMICA DE MEXICO. Aspectos bioquímicos de la
relación entre el
escaldado TB - TL y la textura de vegetales
procesados. Disponible en: http://www.researchgate.net/publication/26465449_Aspectos_bioqumico s_de_la_relacin_entre_el_escaldado_TBTL_y_la_textura_de_vegetales_procesados/file/3deec51654981e7003.p df. Articulo web. Consultada el 18 de noviembre del 2013.
UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE. Determinación de Coeficientes
de Transferencia de Materia para los Procesos de Escaldado e Hidroenfriamiento
de
Vegetales.
Disponible
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http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r88744.PDF. artículo web. Consultada el 16 de noviembre del 2013.
UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE. Validación Experimental de un
Software Asistido por Internet para Describir el Proceso Combinado Escaldado - Hidroenfriado en Floretes de Brócoli (Brassica oleracea L.
var
italica).
15
Disponible
en:
http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2004/fag163v/doc/fag163v.pdf .artículo web. Consultada el 15 de noviembre del 2013.
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